Физиологические механизмы спячки последнее время интенсивно исследуются. Диапауза, являясь генетически предопределенным состоянием заторможенного развития и индуцируемая продолжительностью светового дня, представляют собой важный приспособительный механизм, позволяющий животным переживать не только периоды неблагоприятных климатических условий, но и периоды отсутствия или скудности пищевых запасов. Действительно, одна из основных особенностей сезонных изменений образа жизни - их связь с обеспеченностью пищей: жизненный цикл животных синхронизирован с ритмикой их естественных источников питания. Значение реакции на изменение продолжительности светового дня состоит в том, что соответствующие приспособления к смене времен года могут произойти до того, как наступление морозов, засухи или бескормицы приведет к полному прекращению всякой активности. Состояние диапаузы обычно характеризуется временным прекращением роста и размножения, понижением уровня основного обмена веществ и часто повышением способности противостоять таким климатическим воздействиям, как жара, мороз или засуха, а также другими морфологическими, физиологическими и поведенческими особенностями. Это явление широко распространено среди различных живых существ.
Пусковым механизмом миграции видов, которым она свойственна, служит изменение продолжительности светового дня. Существенную роль в связанных с размножением сезонных миграций животных играют не только сигналы, получаемые с помощью зрения и обоняния, но и гравитация, используемая для ориентировки в районах с резко меняющимся рельефом, где размножение происходит на дне ущелий или в долинах. Существует бесчисленное множество примеров, свидетельствующих о том, что миграция у огромного числа видов млекопитающих в зонах умеренного пояса в основном контролируются длиной светового дня, которая является более надежным показателем сезонных изменений на протяжении всего года, чем любые другие климатические факторы.
Другое (новое, сравнительно с предшествующими классами) основное приспособление, обеспечивающее переживание неблагоприятных сезонных условий жизни, - собирание запасов корма. Оно в разной мере свойственно разным систематическим группам млекопитающих. Не запасают корм классические кочевники - номады: китообразные, ластоногие, копытные и млекопитающие, впадающие в спячку. Более распространено захоронение излишней добычи у хищных животных. Ласки и горностаи собирают по 20 - 30 полевок и мышей, черные хори складывают подо льдом по несколько десятков лягушек, норки - по несколько килограммов рыбы. Более крупные хищники (куницы, росомахи, кошки, медведи) прячут остатки добычи в укромных местах, под упавшими деревьями, под камнями. Леопарды нередко укрывают часть добычи в ветвях деревьев. Характерной особенностью запасания корма хищниками служит то, что для его захоронения не сооружается специальных кладовых, запасом пользуется только одна особь, соорудившая его. В целом запасы служат лишь малым подспорьем для переживания малокормного периода, и они не могут предотвратить вдруг наступившую бескормицу. Характерными особенностями запасания служат множественность запасов, обеспечивающих зверей кормом в голодный период, устройство специальных хранилищ для запасенного корма и коллективное, чаще семейное его употребление. Корм запасают и немногие виды зверей, впадающих на зиму в спячку. Таковы бурундуки и сибирские длиннохвостые суслики. Собранный в местах спячки корм используется этими видами весной, когда пробудившиеся зверьки еще не обеспечены вновь появившейся пищей.
Очевидно, миграция должна рассматриваться как одна из форм стратегии, посредством которых различные животные реагируют на сезонные или нерегулярные изменения условий своего существования, оказывающие влияние на их жизненное пространство, размножение и потребность в пище. Как бы то ни было, инстинкт, побуждающий к миграции, заложен у многих животных. В то же время процесс эволюции приводит к многочисленным компромиссам и миграция наряду с преимуществами имеет и оборотную сторону. В частности, мигрирующие животные, находясь вдали от сравнительно безопасных мест, где они проводят большую часть года, оказывается более уязвимым для своих врагов, в особенности человека. Скапливаясь на миграционных маршрутах, животные становятся объектами варварского уничтожения. Дикие животные не признают границ между государствами. Проблема состоит не только в том, чтобы ограничить активность охотников-профессионалов и любителей. Тонко сбалансированный процесс миграций может быть нарушен и в тех случаях, когда в результате развития сельского хозяйства, лесной или горной промышленности видоизменяются местообитания животных. Особенно уязвимы мигрирующие животные африканской саванны. Так, например, слоны находятся в относительной безопасности лишь на территории национальных парков, где их охраняют от браконьеров, но за границами заповедника всё оказывается против них. И дело тут не столько в том, что они наносят огромный вред фермам и плантациям, сколько в том, что они являются источником ценного мыса и слоновой кости. А блокируя пути миграции слонов, поселения человека жестко ограничивают их распространение национальными парками, где зачастую происходит чрезмерное выедание слонами растительности и последующая эрозия почвы.
В целом еще раз следует учесть , что приспособление млекопитающих к переживанию сезонных неблагоприятных условий жизни более разнообразны и совершенны, чем у других позвоночных. Особого внимания заслуживает собирание запасов корма.
В последнее время выяснено, что миграции свойственны также и отдельные популяции, населяющих тот или иной географический район. Указанные миграции происходят внутри ареала - области распространения вида. Они являются неотъемлемой частью жизненных проявлений вида и стороной эволюционного развития его.
Копытные звери являются важным объектом охотничьего промысла. Они дают прекрасное мясо и кожу, которая идет на замшу, используемую в кожевенно-галантерейной промышленности. В целях рациональной эксплуатации естественных запасов копытных животных, изучение их миграций представляет большой интерес. Сезонные миграции копытных зверей происходят не только на европейско-азиатском материке, но и в Африке, в стране с теплым климатом. Основными причинами их являются климатические факторы.
У зайцев 3 типа миграций: - периодические, когда под влиянием роста численности и возникновения неблагоприятных условий жизни возникает массовое выселение зайцев; - сезонные - это регулярно повторяющиеся выселения в тундре, вызываемое бескормицей в зимнее время; - суточные, обуславливающиеся ходом зверей с мест дневных лежек и кормовым местам. В тайге можно встретить на мху целые тропы, по которым зайцы совершают свои суточные переходы.
Копытным свойственно три типа миграций: - регулярные; - сезонные; - суточные. Сезонные миграции более длительные и совершаются они на большие расстояния, иногда до 100 км. Хорошо выражены у северных оленей. Весной и летом они идут из лесной зоны в тундру, к Северному Ледовитому океану, а зимой обратно. Их скорость превышает 15-20 км/ сутки.
В некоторых случаях миграции расширяют географический ареал вида.
VIII. Конкретные примеры миграции животных
В первую очередь на распространение животных влияют климатические условия, среди которых главным фактором является температура среды обитания. Разные виды животных обладают разной способностью выдерживать температурные изменения. У одних видов эта амплитуда отличается широким диапазоном, а у других она очень узка. Требования, предъявляемые к температуре среды обитания, приводят к зональному распространению животных.
В Африке к северу и югу от экваториального климата следуют зоны субэкваториального, тропического и субтропического климата. Среднемесячная температура лета около 25 – 30. Зимой также преобладают высокие положительные температуры(10 - 25), но в горах бывают температуры ниже 0. Наибольшее количество осадков в экваториальной зоне (в среднем 1500 – 2000 мм в год). К северу и югу от экватора осадки убывают.
Температура воздуха здесь постоянна. В течение всего года она колеблется между +24 и +28. На суше количество осадков превышает испарение. Почва заболачивается, на ней растут густые и высокие влажные экваториальные леса. В Серенгети животные предпринимают кочевки протяженностью в 300 км. С мая по август, когда идут дожди, копытные, разбившись на отдельные большие группы, откочевывают к югу, потому что большая часть пастбищ в это время превращается в болота. В ноябре-декабре они возвращаются назад. Сезонные миграции копытных животных происходят не только на европейско-азиатском материке, но и в Африке, в стране с теплым климатом. Основными причинами их являются климатические факторы. Когда в тропической Африке начинается дождливый период, крайне оживают полупустыни и степи, с их ксерофитной флорой(растений засушливых местообитаний), временно покрываясь ярким ковром весенней зелени и цветов. Тогда на привольных пастбищах возникают миграции млекопитающих. Звери покидают возвышенную горную степь и пустыню. За многочисленными табунами антилоп, зебр, газелей и прочих копытных двигаются следом крупные хищники: львы, леопарды и их трусливые спутники – гиены и шакалы. Когда заканчивается дождливый период и под палящим солнцем равнина выгорает, возникает обратная миграция животных.